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Biología Celular y Sistémica 2011Teórico : Citoplasma

Dr. Roberto Najle

Las dos formas de celulas

• Todas las células comparten ciertas características:

-Todos ellos están cerrados por una membrana.-Todos ellos utilizan el ADN como la información genética.

• Hay dos formas principales de células

-Eucariotas-Procariotas

Una típico bacteria

en forma de vara

Una sección delgada de la

bacteria Bacillus

coagulans (TEM)

0.5 µm

Pili

Nucleoide

Ribosomas

Membrana

plasmatica

Pared celular

Capsula

Flagelo

Cromosoma

bacterial

Las células procariotas.

Ausencia de organelas de membrana , que si se encuentranen las células eucariotas.

EUKARYOTIC CELL

Membrane

Cytoplasm

Organelles

Nucleus (contains DNA) 1 µm

PROKARYOTIC CELL

DNA

(no nucleus)

Membrane

Figure 1.8

CELULA EUCARIONTE

• Las células eucariotasSe subdividen por membranas internas en varios orgánelas.

Membrane

Cytoplasm

EUKARYOTIC CELL

1 µm

Organelles

Nucleus (contains DNA)

Numero de células. 1 8 1000

Largo de cadalado

20 μm 10 μm 2 μm

Total volumen 8000 μm3 8000 μm3 8000 μm3

Total superficie (área) 2400 μm2 4800 μm2 24.000 μm2

Relación área a volumen

0,3 0,6 3,0

El volumen permanece igual, la superficie aumenta

COMPARTIMENTACION DE LAS CELULAS .

(Compartimentos limitados por membrana)

1)Núcleo

2)Retículo endoplasmico(liso y rugoso)

3)Aparato Golgi

4)Mitocondrias

5)Cloroplastos

6)Lisosomas

7)Peroxisomas

8)Endosomas

•El núcleo es el lugar donde tiene lugar la sintesis de ADN y ARN.

•El citoplasma constituye la mayor parte de la masa de una célula.

•Mezcla compleja de moléculas grandes y pequeñas constituida por 70% agua y un 15-

20% de proteínas (en peso).

• Una célula animal tipo tiene 1010 moléculas proteicas de quizás 10.000 tipos

diferentes.

Flagellum

Centrosome

CYTOSKELETON

Microfilaments

Intermediate filaments

Microtubules

Peroxisome

Microvilli

ENDOPLASMIC RETICULUM (ER

Rough ER Smooth ER

MitochondrionLysosome

Golgi apparatus

Ribosomes:

Plasma membrane

Nuclear envelope

NUCLEUS

In animal cells but not plant cells: LysosomesCentriolesFlagella (in some plant sperm)

Nucleolus

Chromatin

Reticuloendoplasmicorugoso

En celulas vegetal pero no en celula animal:

CloroplastosVacuola central y tonoplastosPared celularPlasmodesmo

Reticulo endoplasmicoliso

Ribosomas(small brown dots)

VacuolaCentral

Microfilamentos

Filamentos intermedios

Microtubulos

CITOESQUELETO

Cloroplasto

Plasmodesmo

Pared de celula vecina

Pared celular

EnvolturaNuclear

Nucleolo

Cromatina

NUCLEO

Centrosoma

AparatoGolgi

Mitocondria

Peroxisoma

Membranaplasmatica

Citosol: representa el 55% del volumen total de la célula,

La mayor parte del metabolismo intermedio ocurre en el citosol.

Metabolismo intermedio: amplio grupo de reacciones químicas a través de las cuales la célula

degrada algunas moléculas pequeñas (capturando l a mayor parte de la energía química,

principalmente en forma de ATP o de un gradiente de protones ) y sintetiza otras moléculas como

precursoras de las macromoléculas necesarias para la estructura , la función y el crecimiento de la

célula.

Cientos de enzimas que catalizan reacciones de glicólisis y

gluconeogénesis.

y de la biosíntesis de azucares , de ácidos grasos, de nucleótidos y

de aminoácidos.

Enzimas que intervienen en la activación de los aminoácidos para

la síntesis de proteínas.Muchas de las proteínas son sintetizadas por los ribosomas en el citosol

Productos de las vías metabólicas visibles al microscopio:

•Gotas lipídicas (0,2 a 5m)

•Glucógeno.

El almacenamiento de azucares y grasas en celulas

animales y vegetales.

An electron micrograph shows glycogen granules in the cytoplasm

of a liver cell.

Gránulos de

glucógeno en

el citoplasma

de una célula

de hígado

(hepatocito)

Una sección delgada de un único cloroplasto de una célula vegetal, mostrando

los gránulos de almidón:starch y lípidos (gotas de grasa:fat droplet) que se han

acumulado como resultado de la biosíntesis que ocurren allí.

Gotitas de grasa (teñidas de rojo)

comienzan a acumularse en el desarrollo

de las células acumuladoras de grasa

(adipocitos) de un animal.

Los compartimentos intracelulares permiten a la célula llevar a cabo

simultáneamente muchas reacciones químicas incompatibles.

Ej: las proteínas esenciales son sintetizadas en el citosol, mientras que las proteínas

inadecuadas son hidrolizadas en los lisosomas.

Los ácidos grasos son sintetizados en el citosol para ser utilizados en la biosintesis de

las membranas y como reserva energética ,pero son degradados en las mitocondrias

como fuentes de energía.

Retículo endoplásmico (rugoso y liso)

RE liso en una célula secretora de

esteroides

RE rugoso en una célula secretora de

proteínas

•Síntesis de lípidos y

derivados(REL):

Fosfolípidos de membrana

Colesterol

Hormonas esteroides

Lipoproteínas

Ácidos biliares

•Depósito de Ca++ intracelular (lumen)

•Reacciones de Detoxificación

citocromo P450

•Glucogenolisis

El R.E.L. participa en la glucogenólisis

Glucogenolisis es el proceso por el que los depósitos de glucógeno se convierten en glucosa

Muchas sustancias tóxicas liposolubles se degradan en el R.E.L. (hígado, intestino, riñón, piel y pulmón)

• Sustancias exógenas de la dieta• fármacos o contaminantes:

barbitúricosetanolinsecticidasherbicidasconservantesmedicamentosdesechos industriales, etc.

• Productos tóxicos liposolubles del metabolismo:esteroides, eicosanoides, etc

Detoxificación

Las sustancias tóxicas se inactivan en las membranas del retículo endoplasmático liso mediante enzimas que les transfieren oxígeno (oxigenasas).

La reacción enzimática de destoxificación más común la realiza el sistema oxidasa de función mixta P450

Reticulo Endoplasmatico Rugoso

•Síntesis de proteínas (RER)

N-glicosilación de proteínas

Los ribosomas libres y unidos a RE forman un pool común

Célula de la epidermis

Ribosomas libres (R)

Retículo endoplásmico rugoso

(flechas)

(X18.000)

Célula de páncreas

RER (flechas)

Ribosomas libres (R)

(X40.000)

Ribosoma en contraste

negativo

(X900.000)

Papel de la partícula de reconocimiento de señal (SRP)

Transporte de proteínas entre compartimentos

Transporte regulado:

Entre citoplasma y núcleo

Transporte transmembrana:

Citoplasma a peroxisomas,

mitocondrias, plastos y RE

Transporte vesicular:

De RE a Golgi

De Golgi a membrana plasmática,

vesículas de secreción, lisosomas

De membrana plasmatica a endosomas